基于自然的碳达峰、碳中和解决方案：关键议题

实现碳达峰、碳中和是我国生态文明建设的重点战略方向。按照“目标设计-要素布局-方案实施”的基本逻辑，可以对碳达峰、碳中和的工作要点进行系统梳理。基于自然的解决方案(Nature-based Solutions, NbS)是国际社会普遍认可的生态恢复前沿理念，具备可持续性、系统性、尺度性、适应性四方面核心特质，能够有效回应“双碳”目标的工作要求。碳达峰、碳中和与NbS在目标导向和实践思路上高度契合，二者均以可持续发展为主要目标，NbS八项实施准则亦能够为“双碳”工作的积极推进提供全面系统的行动框架。结合NbS实施准则，具体提出基于自然的碳达峰、碳中和八大关键议题：(1)统筹减污降碳协同增效的政策体系；(2)强化尺度级联的传导机制；(3)构建基于自然的固碳途径；(4)完善多元化的碳汇交易；(5)兼顾社会公平的参与机制；(6)促进基于权衡的路径选择；(7)创新动态连续的监测手段；(8)推动NbS在“双碳”领域主流化，以期支撑国家碳达峰、碳中和可持续解决方案的落实。     

北方防沙带典型县域生态安全格局研究

生态安全格局构建是生态安全屏障建设和防风固沙能力提升的关键。北方防沙带是我国主要的风沙策源区,也是防治沙化的核心区,具有干燥少雨、植被稀疏、沙漠广布等生态特征,针对如何在北方防沙带构建适宜的生态安全格局做了研究探讨。以位于北方防沙带中部的民勤县为研究案例,基于“基质脆弱、廊道稀疏、斑块零碎”的景观基底和风沙源扩散机制,提出面向北方防沙带防风固沙能力提升的“控风源-堵风口-筑风廊-优网络”风沙阻隔型生态安全格局构建逻辑范式。结果表明该范式有助于深入了解北方防沙带生态安全问题与生态安全维持机制,可为其他干旱区生态安全格局构建提供新思路。     

对北方生态屏障的科技支撑

我国的北方防沙生态屏障带是国家生态安全战略格局和重要生态系统保护和修复重大工程建设的组成部分,涵盖了“两屏三带”的北方生态脆弱区域,是我国防风固沙及北方草地生态恢复的关键地带.该区域涉及黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、内蒙古、甘肃、新疆(含新疆兵团)9个省(自治区、直辖市),是我国脆弱生态区的自然保护和生态修复的...     

城市内涝与基于自然的解决方案研究综述

受全球变暖和快速城市化的影响,城市可持续发展面临重大挑战。近10年,基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)受到广泛关注与认可,为解决城市所面临的生态环境问题、提升城市韧性和可持续性提供了新的思路和途径。本文首先回顾了NbS的提出背景与发展历程,剖析了其核心内涵与框架准则,进而以城市中日益突出的内涝问题为例,介绍了NbS在应对和解决城市典型生态环境问题中的应用;通过汇总现有实施案例、整合多方观点,对比分析了NbS与国内外城市内涝管理的常用方法在概念框架、理论内涵和应用实践等方面的区别与联系;综合论述了基于NbS开展城市内涝管理所采用的技术手段、计量方法、评价模型的发展现状;最后,对NbS在我国的应用进行了展望,认为其在适应气候变化、提高城市韧性等方面具有巨大的潜力,但大范围的推广也面临理论认知尚不深入、实践过程存在障碍、专业人才与本土研究不足等多项挑战。     

中国重要生态系统保护和修复工程区域植被覆盖时空变化研究

植被覆盖变化是气候变化和生态环境变化的双重指示器,如何量化全国尺度植被变化、评估生态修复成效,成为当前陆地表层生态系统研究领域共同的科学问题。利用2000—2020年的植被覆盖度(FVC)数据,采用增幅变化分析、Theil-Sen Median趋势分析、稳定性分析方法,对中国六大重要生态系统保护和修复工程区域的自然植被覆盖度本底和时空变化特征进行了研究,并对不同区域植被覆盖度变化与气温、降水的相关性进行了分析,以期掌握我国生态系统保护和修复“家底”。结果表明：(1)2020年,六大区域平均植被覆盖度为27.66%,2000—2020年,黄河重点生态区、北方防沙带和青藏高原生态屏障区增幅分别为54.4%、34.6%和21.8%,是全国范围平均植被覆盖度增幅的1.04—2.59倍;长江重点生态区、东北森林带和南方丘陵山地带增幅分别为18.0%、13.7%和12.9%,均低于全国增幅,我国西北方较南方改善更明显。(2)2000—2020年,六大区域植被覆盖度变化总体呈增加趋势。黄河重点生态区、东北森林带、南方丘陵山地带和长江重点生态区增加区域面积占比均超过60%,北方防沙带和青藏高原生态屏障...     

“基于自然的解决方案”应对生物多样性丧失和气候变化:进展、挑战和建议

“基于自然的解决方案”(nature-based solutions, NbS)是协同应对生物多样性丧失和气候变化等全球环境挑战的热点途径之一,但在国际环境条约谈判中尚存在争议。本文系统梳理了世界自然保护大会(WCC)、联合国环境大会(UNEA)、《生物多样性公约》(CBD)缔约方大会和《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)缔约方大会关于NbS的相关决议和决定,以及主要缔约方的立场发言,旨在分析NbS的国际进展和挑战,并结合我国国情提出应对建议。在世界自然保护联盟(IUCN)等国际组织和欧盟及其成员国的积极推动下, WCC和UNEA就NbS定义和标准制定取得积极进展。而在CBD和UNFCCC相关谈判进程中,缔约方对NbS意见不一。除了缺乏各方一致认可的NbS定义、实施路径等技术原因外,可能的因素包括发展中大国担忧发达国家通过界定Nb S路径范围限制其自然资源开发和生物产业发展;或将“减缓”责任从UNFCCC过渡到CBD,并转嫁给生物多样性丰富的发展中国家;以及模糊气候与生物多样性行动和资金的边界,减少发展中国家争取生物多样性领域国际公共资金的机会。我国是NbS的积极践行者,已将Nb...     

利用基于自然的解决方案促进生物多样性保护

生物多样性丧失是当今人类面临的重要危机之一,在以“爱知目标”为代表的生物多样性保护目标均未实现的背景下,如何推进变革性转型以遏制和扭转生物多样性丧失趋势成为当务之急。基于自然的解决方案(NbS)因其坚持整体性、系统性、多样性、稳定性、可持续性、权衡性和包容性等原则,成为应对全球危机的重要途径。该文通过分析机理和功能层面生物多样性和NbS的关系,阐明了NbS利用恢复生态系统的复杂性和营养级来指引生物多样性保护的路径,提出了利用NbS促进生物多样性保护的双重内涵,一是以提升生态系统多样性、稳定性、持续性为目标,二是利用自然生态过程。在建立NbS和生物多样性关联认知的基础上,该文进一步梳理了NbS的概念内涵与生物多样性保护目标的一致性,以及NbS在生态空间、农业空间、城镇空间对生物多样性保护的相关方法,归纳了NbS促进生物多样性的国内外实践案例,讨论了NbS协同促进生物多样性保护、应对气候变化和可持续发展的多重效益,展望了NbS纳入生物多样性保护战略规划的愿景,以期为促进《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》等框架履约、推进NbS在生物多样性保护主流化提供参考。     

加强生态站网络对北方生态屏障的科技支撑

正我国的北方防沙生态屏障带是国家生态安全战略格局和重要生态系统保护和修复重大工程建设的组成部分,涵盖了"两屏三带"的北方生态脆弱区域,是我国防风固沙及北方草地生态恢复的关键地带。该区域涉及黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、内蒙古、甘肃、新疆(含新疆兵团)9个省(自治区、直辖市),是我国脆弱生态区的自然保护和生态修复的重点及难点区域。受自然因素与人为因素综合影响,该区域水资源短缺,河湖和湿地面积快速减少,水土流失严重,森林和草原功能严重退化,生物多样性受损。区域内的水土流失面积约为4500万公顷,沙化土地面积约13400万公顷,其中内蒙古地区草原退化沙化面积占总面积的60%左右。     

中国生态安全屏障体系建设现状、主要问题及对策建议

中国生态安全屏障体系建设是生态文明建设的重要组成部分，在维护国家安全方面具有重大战略意义。研究从生态安全屏障功能特点、建设、监测与评估及规划和实施等方面阐述了我国生态安全屏障体系建设现状；分析了在生态安全屏障建设中，自然生态系统的破坏、社会-生态系统脆弱性、生物多样性保护受到威胁、科技体系支撑不足、公众参与意识薄弱和保护与发展的矛盾等方面面临的主要问题和挑战；进而提出了基于生态安全格局的整体布局方略，指出了开展社会-生态脆弱性调查和评估的重要性，强调了国家公园在生态安全屏障体系建设的引领示范作用。最终，希望通过围绕生态文明建设，引导社会公众深度参与，构建“生态-生产-生活”统筹协调机制，以求积极探索生态安全屏障体系建设高质量、高速和可持续发展道路，迈向新时代生态安全屏障建设新征程。     

省级尺度生态经济发展规划编制方法及实证研究

发展生态经济是生态文明建设体系的核心内容之一,也是优化社会生态系统管理的重要手段,其关键抓手在于编制生态经济发展规划从而实现在行动上的具体落实。当前,面对发展生态经济的客观现实需求,提出生态经济规划编制方法并开展实证研究显得尤其迫切。本研究系统梳理了生态经济的发展内涵,面向省级尺度的生态经济发展规划需求,提出了“对象界定-本底评价-原则确立-目标制定-任务部署-机制支撑”的总体思路,以及“前期准备、内容编制、论证与审批”三大工作模块并依此构建了省级尺度生态经济规划编制技术体系。随后,以《辽宁省“十四五”生态经济发展规划》为例总结了工作经验,具体讨论了生态经济发展规划的内涵界定、指标体系建立等关键问题,以期为我国省级尺度生态经济发展规划编制的科学性和规范性提供思路借鉴。     

加强保护区宣教工作考核

近两年,我多次深入内蒙古自然保护区一线开展了以“北方生态屏障建设”为主题的专项调研,发现保护区的“宣教”功能普遍存在能力严重不足的问题,自然保护区应如何在建设祖国“北方生态屏障”中发挥主干的引领作用?如何在这次草原生态系统建设中填补保护空缺发挥典型示范作用?如何让更多的社会力量、广大民众参与进来?宣教的推动更显其必要性...     

基于模式识别的景观格局分析与尺度转换研究框架

景观格局分析和尺度转换是生态学和地理学研究的核心问题之一.尽管多年来投入了大量的精力,然而由于尺度效应的复杂性和尺度转换过程的不确定性,仍然没有找到合适的方法.目前关于尺度转换的研究存在两个误区,其一是过分重视空间尺度的转换,忽略了过程尺度的转换;其二是过分强调了对不同尺度间数量关系的外推与转换,忽略了不同尺度间生态规律的外推与转换.在系统分析了景观格局与尺度转换研究现状、存在问题和难点的基础上,提出了借用模式识别的原理和方法,针对特定的生态过程,开展景观格局分析与尺度转换的思路.认为尺度转换的关键在于通过识别不同尺度上影响生态过程的主导因子,找到各个尺度上“格局（环境因子空间组合）-过程”、尺度间“格局-格局”之间的对应关系,通过建立“环境-格局-过程”模式识别数据库,就能够建立不同尺度之间基于模式识别的尺度转换方法.     

关于生态重建和生态恢复的思辨及其科学涵义与发展途径

Ecological restoration是现代生态学最活跃的关键行动之一, 在我国被译为“生态恢复”。经查验其英语涵义和演变过程, 建议正名为“生态重建”, 指在人为辅助下的生态活动。而“生态恢复”(recovery)在国际文献中指没有人直接干预的自然发生过程, 二者不容混淆。作者强调自然恢复和生态重建的三类时间尺度, 即地质年代尺度(千、万、亿年)自然生态系统世代交替和演替尺度(十、百、千年)和生态建设时间尺度(一、十、百年)。前二者为自然恢复尺度。三者相差2-3个数量级或更多。人类不能超尺度地依赖自然恢复能力, 自然与人为时间尺度的不匹配是自然恢复难以满足人类社会生态需求的根本原因。作者质疑“以自然恢复为主”和“从人工建设转向自然恢复为主的转变”提法。认为把生态重建的责任推诿给自然去旷日持久地恢复, 是不负责任和不作为的逻辑和有悖于“谁破坏, 谁补偿; 谁污染, 谁治理; 谁享用, 谁埋单”的全球环保公理和生态伦理观念。除恢复重建自然的生态系统外, 还要发展人工设计生态方案等未来生态重建途径。     

“双碳”目标下山水林田湖草沙一体化保护和修复工程优先区与技术策略研究

巩固与提升生态系统碳汇能力是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径之一。生态保护修复对生态系统固碳增汇有着重要影响。2016—2021年,财政部、自然资源部、生态环境部在我国27个省(自治区、直辖市)共支持了三批山水林田湖草生态保护修复工程试点和第一批山水林田湖草沙一体化保护和修复工程,共35个山水工程。通过分析已部署的35个山水工程布局的空间特征和碳汇效益,结合国家重点关注的生态保护修复区域、全国重要生态系统保护和修复重大工程分布、生态系统碳汇重要区域和敏感区域,探索“双碳”目标下山水工程布局优先区及生态保护修复技术策略。研究发现山水工程的碳汇效益具有空间差异性,且山水工程优先区主要依次分布在青藏高原生态屏障区、东北森林带、长江重点生态区(含川滇生态屏障)、南方丘陵山地带、黄河重点生态区(含黄土高原生态屏障)、北方防沙带等的森林、高原草地、荒漠、岩溶地区等区域。基于此,提出未来山水工程在不同区域的技术策略。在森林生态系统为主地区,不仅要提高森林覆盖度、森林质量,还应当加强生物多样性的保护和土壤碳汇能力的提升;在高原草原及冻土地区应加强草地退化和冻土监测,提高草地质量;在西北荒漠化地区加强碳...     

基于水敏性城市设计的城市水环境污染控制体系研究

随着城市化进程加快,自然地表被硬化的不透水地面所替代,城市面源污染加剧,城市水环境恶化成为限制城市发展的关键因素。水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design,WSUD)提出从城市设计和生态管理角度实现城市发展与水环境保护的共同目标。综述了WSUD理论内涵、设计原则、技术体系以及隐含在其中的生态学思想,提出当前WSUD理论发展需要进一步完善的技术体系,整合生态学思想以及建立科学的效益评估方法,并与传统生态智慧关联,为WSUD在我国的发展和研究提供科学参考。同时,基于WSUD技术及蕴含于其中的生态智慧,针对三峡库区城市水环境特点和城市面源污染特征,兼顾城市景观优化、生物生境再造、生态服务功能优化与城市建设协同发展,采取生态缓冲、湿地消纳和自然调控相结合的综合防控思路,以水陆界面生态屏障综合控制为主线,根据城市生活区-休闲娱乐区-水陆界面缓冲区3个空间层次,提出城市污染源头-滨湖绿带-生态护坡-基塘湿地-自然消落带多重拦截和消纳的城市水环境污染控制体系,形成三峡库区水敏性城市设计与建设的模版和参考,为三峡库区城市水体污染控制提供科学依据,促进三峡库区水质保护与城市人居环境协同发展。     

沙地与沙漠北方第二道生态屏障

人们通常会将“沙漠”与荒凉、大风、沙尘暴相联系,正可谓是谈“沙”色变.因此,人们常将“治沙” “征服沙漠” “沙漠变绿洲”等成为生态建设目标.但这是一个认识的误区,沙漠与沙地在干旱与半干旱地区具有极为重要的生态功能,是我国北方第二道生态安全屏障(北方第一道生态安全屏障是草原).     

“再野化”:山水林田湖草生态保护修复的新思路

作为一种新兴的生态保护修复方法,“再野化”（rewilding）是指特定区域中荒野程度的提升过程,尤其强调提升生态系统韧性和维持生物多样性。再野化实践的核心要素包括保护核心荒野地、增加荒野地的连通性、保护和重引入关键种（包括大型食肉动物）、适度允许自然干扰的发生、降低人类干扰和管理程度、拆除部分人工基础设施等。评述了北美洲和欧洲的再野化实践。通过比较研究,提出基于再野化的我国山水林田湖草生态保护修复的新思路,包括战略层面的5项转变和行动层面的5项建议。5项战略转变,包括从还原论思维转向整体思维、从工程性修复转向保护优先和自然恢复为主、从项目尺度转向景观尺度、从短期试点转向长期实践、从政府主导转向多方参与;5项行动建议,包括开展荒野和再野化基础调查、保护仅存的高价值荒野地、探索“城-乡-野”系统性再野化途径、以荒野保护区和再野化区域为核心建立大尺度景观保护网络、开展基于再野化的生态体验和自然教育。     

基于斑块尺度的云南省景观生态安全时空演变及归因

随着人类活动的需求增强和范围扩张,建设开发、农林种植等行为不断侵占和切分原有土地系统,导致区域景观斑块小型化和破碎化,产生了诸多生态问题。云南既是我国西南生态安全屏障,同时也是生态环境比较脆弱敏感的地区,研究云南省景观生态安全及其影响因素,对区域、国家乃至国际生态安全具有重要意义。以云南省为研究对象,提出基于斑块尺度的景观生态安全评价方法评估云南省1990-2018年近三十年的景观生态安全,采用空间自相关方法分析其时空演变规律,并通过地理探测器识别影响景观生态安全的主要驱动因子。结果表明：（1）与传统生态安全评价模型相比,斑块尺度的景观生态安全模型对区域内部景观生态安全的变化更敏感,能够反映区域内部多年景观生态安全状况的细微变化。（2）云南省1990-2018年整体生态安全成本成波动上升趋势,其中"三屏两带"地区的景观生态安全状况提升明显,而滇中城市群外围以及滇东南喀斯特地带的部分区域有所下降。云南省景观生态安全的Global Moran''s I指数平均值为-0.293,区域内部斑块破碎,空间分布上具有离散性。（3）云南省景观生态安全状况目前主要受到人口密度、年平均温度和海拔高度的影响;从交互驱动方面看,云南省景观生态安全空间分布是自然和人文因子共同作用的结果,其中自然因子的交互驱动作用更明显。研究结果可为云南省景观生态安全格局优化提供理论支撑与科学依据。     

守望大漠中国科学院沙坡头站为沙区生态屏障护航

正中国科学院沙坡头沙漠研究试验站建站于1955年,是我国最早建立的沙漠综合治理研究站,其65年的长期生态学研究为我国沙化土地治理、沙区生态重建与恢复提供了重要理论和技术支撑。研发了举世闻名的"草方格沙障"和"以固为主、固阻结合"的沙害防治技术与模式、提出"水量平衡、以水定植"的固沙植被建设理论体系,以及土壤生境恢复为目标,实现生态系统整体恢复的沙区生态重建和恢复的理论,研发和开拓了新的沙化土地治理模式和方向,引领了干旱区生态水文学和恢复生态学研究,为中国北方沙区生态屏障建设和防沙治沙做出了贡献。     

关于建设长江上游生态屏障的若干问题的讨论

生态屏障建设是长江上游乃至我国有关省 (市、区 )政府工作的重要任务之一 ,而“生态屏障”一词也已成为我国新闻媒体中出现频次最多的新词组之一。但是 ,什么叫生态屏障 ,如何建设生态屏障等诸多相关问题 ,至今在学术界尚无统一的认识 ,不同行业和不同学者都在努力探索。就“生态屏障”一词的来源、概念、功能和特点等进行了阐述 ,并以长江上游为例 ,对长江上游生态屏障的分区与功能 ,以及生态屏障建设的内容、存在的问题及相关的对策等进行了讨论